Напорные трубы ПВХ против динамических напряжений. Часть 1

Напорные трубы из ПВХ разработаны на основе линии регрессии разрыва для труб, подвергающихся постоянному внутреннему давлению. В результате этих длительных испытаний и анализа номинальные классы рабочего давления распределяются по трубам в качестве первого указания на режим работы, для которого они подходят. Однако существует множество других факторов, которые необходимо учитывать, в том числе влияние динамической нагрузки. В то время как большинство трубопроводных линий работают в основном под постоянным давлением, насосные линии часто работают иначе. Колебания давления в сети с насосом проистекают из таких событий, как запуск и отключение насоса, а также открытие и закрытие клапанов. Важно, чтобы влияние этого типа нагрузки учитывалось на этапе проектирования трубопровода, чтобы избежать преждевременного отказа.

Данное руководство предназначено для помощи в выборе класса труб ПВХ в приложениях, связанных с переходными и циклическими рабочими давлениями. Подход, принятый для проектирования труб и выбора класса при рассмотрении этих событий, зависит от предполагаемой частоты колебаний давления. При частых повторяющихся изменениях давления проектировщик должен учитывать потенциал усталости и конструкцию соответственно. Для случайных, изолированных скачков напряжения, например, тех, которые возникают в результате аварийного отключения, разработчик должен убедиться, что максимальное и минимальное давление, испытываемое системой, находится в допустимых пределах. Для целей данного документа скачок давления определяется как быстрое, очень кратковременное изменение давления, вызванное случайным, незапланированным событием, таким как аварийное отключение в результате сбоя питания. Волновые события характеризуются высокими скоростями подъема давления без времени, проведенного при пиковом давлении.

Напротив, усталость связана с большим количеством повторяющихся событий. Многие материалы разрушаются при более низком напряжении, когда подвергаются циклическим повторяющимся нагрузкам, чем при статических нагрузках. Этот тип отказа известен как (циклическая) усталость. Для термопластичных материалов труб усталость имеет значение только тогда, когда ожидается большое количество циклов. Важными факторами, которые следует учитывать, являются величина колебаний напряжения, частота нагрузки и предполагаемый срок службы. В тех случаях, когда прогнозируются большие колебания давления, усталостная конструкция может потребоваться, если общее число циклов в течение предполагаемого срока службы трубопровода превышает 25 000. Для меньших колебаний давления допускается большее количество циклов. Следующую часть начнём с рассмотрения диапазона (амплитуды) давления, а также поговорим о суточных изменениях давления.